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Geochemical investigation of impactites from the Boltysh impact structure and possible relationship to early Danian sediments from the Umbria-Marche Basin, Italy
Sophia Wernitznig
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Christian Koeberl
Mitbetreuer*in
Toni Schulz
DOI
10.25365/thesis.73947
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19729.41454.371820-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die 65.4 Millionen Jahre alte Boltysh Impaktstruktur befindet sich im Zentrum der Ukraine und trotz umfangreichen geochemischen Studien wurden bisher weder Osmiumkonzentrationen noch Osmium-Isotopen-Zusammensetzungen gemessen. Die neueste 40Ar/39Ar Altersdatierung des Boltysh Ereignisses von Pickersgill et al. (2021) stimmt mit dem Alter der sogenannten ALE-ash in der pelagischen Abfolge der Scaglia Rossa Formation in Mittelitalien überein. Dies wirft die Frage auf, ob das Boltysh Impaktereignis mit der Ablagerung der „ALE ash“ in Verbindung gebracht werden kann. Distale Ablagerungen, die während des Boltysh Impaktereignisses entstanden sind, könnten sich in der Scaglia Rossa Formation als ALE ash abgelagert haben. Die ALE ash ist in drei italienischen Aufschlüssen (Morello, Bottaccione und Contessa Highway) in der Nähe von Gubbio zu finden. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde versucht, eine meteoritische Komponente in der ALE ash zu finden und eine Verbindung mit dem Boltysh Impaktereignis zu untersuchen. Dazu wurden sechs Impaktgesteine von Boltysh, zusammen mit zwanzig Proben der italienischen Aufschlüsse -darunter ALE ash- und Karbonatproben-, geochemisch analysiert. Spurenelementanalysen wurden mithilfe von INAA durchgeführt und hoch-siderophile Elemente, sowie die Os-Isotopen-Zusammensetzung, wurden mittels Isotopenverdünnungsanalyse und Massenspektrometrie gemessen. Meteoritische Signaturen mit nahezu chondritischen 187Os/188Os Verhältnissen von 0.13 und kleinen Ir Anomalien (von 0.16-0.36 ppm) wurden in zumindest zwei Boltysh Impaktiten gefunden. Ebenso wurden in den ALE ash und den angrenzenden Karbonatlagen meteoritische Signaturen gefunden. Zusammen mit dem übereinstimmenden Alter von Boltysh und der ALE ash deutet das auf eine Ablagerung distaler Auswürfe des Boltysh Impaktereignisses in oder als ALE ash Lage hin. In den italienischen Aufschlüssen kam es vermutlich durch Verwitterungsprozesse zu einer Mobilisation von HSEs, weshalb die meteoritische Signatur in manche, an die ALE ash-angrenzende, Lagen gewandert ist. Trotzdem findet man in der ALE ash und angrenzenden Lagen für terrestrisches Krustenmaterial untypisch hohe HSE-Konzentrationen und unradiogene Os-Isotopen-Zusammensetzungen (187Os/188Os = 0.16-0.23), die durch meteoritische Kontamination erklärt werden kann.
Abstract
(Englisch)
The 65.4 Ma old, ~24 km diameter Boltysh impact structure is located in central Ukraine and despite extensive geochemical studies conducted by various authors, the Boltysh impactites have not yet been investigated with regards to their Os concentrations and Os isotopic composition. The recent 40Ar/39Ar age dating by Pickersgill et al. (2021) of the Boltysh impact structure coincides with the astronomical age of the so-called ALE ash layer in the Danian pelagic succession of the Scaglia Rossa formation in the Umbria-Mache sequence, Italy. This coincidence raises the question if there is a possible connection between the Boltysh impact event and the ALE ash layer. Distal ejecta from the Boltysh impact might have been deposited in the Scaglia Rossa formation in form of the ALE ash. The ALE ash layer occurs in three Italian sections, at Morello, Bottaccione, and Contessa Highway. This study attempts a search for a meteoritic component in the ALE ash layer of those sections to evaluate a possible connection to the Boltysh impact structure. Six Boltysh impactites and twenty samples of the three Italian sites, comprising ALE ash samples and carbonate samples from underneath and above the ALE ash, were studied in this thesis. Geochemical analyses of trace element abundances were conducted with INAA and highly siderophile elements (HSEs), along with Os isotopic compositions, were measured using isotope-dilution mass spectrometry. Meteoritic signatures were found in at least two of the Boltysh impactites, exhibiting near-chondritic 187Os/188Os ratios of 0.13 and small Ir abundance anomalies (0.16-0.36 ppm Ir). Potential meteoritic signatures have also been identified within the ALE ash layers or the adjacent layers, indicating the possible deposition of Boltysh ejecta within/as the ALE ash in the Danian pelagic succession in Italy. Although some degree of alteration might have led to minor leaching of HSEs, their elevated concentrations, in combination with lower 187Os/188Os ratios (of 0.16-0.23), in the ALE ash and its adjacent layers relative to the carbonates indicate the possibility that a minor meteoritic contribution is present in the ALE ash. Although the age dating shows that the deposition of the ALE ash coincides with the Boltysh impact event, and a potential meteoritic component has been identified in the ALE ash layer, a definitive connection with Boltysh cannot be confirmed unequivocally.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
HSE-Konzentrationen Hoch-siderophile Elemente 187Os 188Os Os-Isotopenzusammensetzung Boltysh Krater Boltysh Impaktstruktur ALE ash ALE Asche Gubbio Boltysh Korrelation
Schlagwörter
(Englisch)
HSE concentrations 187Os 188Os Os isotopic composition highly siderophile elements Boltysh impact structure Boltysh impact crater ALE ash Gubbio Boltysh correlation
Autor*innen
Sophia Wernitznig
Haupttitel (Englisch)
Geochemical investigation of impactites from the Boltysh impact structure and possible relationship to early Danian sediments from the Umbria-Marche Basin, Italy
Paralleltitel (Deutsch)
Geochemische Untersuchungen von Impaktiten der Boltysh Impaktstruktur und mögliche Korrelation mit frühdevonischen pelagischen Sedimenten aus dem Umbria-Marche Becken, Italien
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
viii, 88 Seiten, Seite a-c : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Koeberl
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein. Allgemeines ,
38 Geowissenschaften > 38.99 Geowissenschaften. Sonstiges
AC Nummer
AC16915312
Utheses ID
67424
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |